JPH0680696B2 - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH0680696B2
JPH0680696B2 JP60049787A JP4978785A JPH0680696B2 JP H0680696 B2 JPH0680696 B2 JP H0680696B2 JP 60049787 A JP60049787 A JP 60049787A JP 4978785 A JP4978785 A JP 4978785A JP H0680696 B2 JPH0680696 B2 JP H0680696B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor device
wire
hardness
electrode
copper wire
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60049787A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61208231A (ja
Inventor
実保 弘田
一道 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP60049787A priority Critical patent/JPH0680696B2/ja
Priority to KR1019860000462A priority patent/KR910005701B1/ko
Priority to US06/824,744 priority patent/US4705204A/en
Priority to GB8602740A priority patent/GB2174032B/en
Priority to DE19863606224 priority patent/DE3606224A1/de
Priority to DE3645066A priority patent/DE3645066C2/de
Publication of JPS61208231A publication Critical patent/JPS61208231A/ja
Priority to KR1019900000620A priority patent/KR900007053B1/ko
Publication of JPH0680696B2 publication Critical patent/JPH0680696B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/01—Manufacture or treatment
    • H10W72/015—Manufacture or treatment of bond wires
    • H10W72/01551—Changing the shapes of bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07511—Treating the bonding area before connecting, e.g. by applying flux or cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07541—Controlling the environment, e.g. atmosphere composition or temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/071—Connecting or disconnecting
    • H10W72/075—Connecting or disconnecting of bond wires
    • H10W72/07551—Connecting or disconnecting of bond wires characterised by changes in properties of the bond wires during the connecting
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5524—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising aluminium [Al]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/551—Materials of bond wires
    • H10W72/552—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver
    • H10W72/5525—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising copper [Cu]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/59—Bond pads specially adapted therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/931—Shapes of bond pads
    • H10W72/934—Cross-sectional shape, i.e. in side view
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/951—Materials of bond pads
    • H10W72/952—Materials of bond pads comprising metals or metalloids, e.g. PbSn, Ag or Cu
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Wire Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体チップの電極とリードとを金属細線
によって結線して構成される半導体装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来この種の半導体装置においては、ボンディング用金
属細線として金線が使用されているが、この場合コスト
が高くつくことと、シリコンチップ上のアルミ電極との
接合部の長期信頼性が低いという欠点を有するため、金
代わる材料及びそれらのボンディング技術等が種々検討
されている。
〔発明の解決しようとする問題点〕
ここで材料原価低減及び素子の長期信頼性向上という観
点から、金属細線を金から銅に代える場合について考え
る。金属細線を電極にボンディングする場合、良好な接
合状態を得るためには金属細線の硬さと電極の硬さとが
近似しているのが望ましい。従来の金線を用いる場合に
は半導体チップのアルミ電極の硬さはビッカース硬さで
Hv35〜40であるが、一般の銅線の硬さはビッカース硬さ
でHv60以上であり、従って一般の銅線をそのまま従来の
アルミ電極にボンディングしようとすると、ボンディン
グ性が悪いという問題が生じることとなる。
この発明は以上のような問題点を解消するためになされ
たもので、銅線と電極との良好なボンディング性を得る
ことのできる半導体装置を提供することを目的としてい
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体装置は、金属細線として純度99.9
9％以上の銅線を用い、一方半導体チップのアルミ電極
に極微量の金属，ガス等の不純物を混入するようにした
ものである。
〔作用〕
この発明においては、99.99％以上の銅線はビッカース
硬さでHv50〜60の硬さを有し、極微量の不純物を混入し
たアルミ電極はビッカース硬さでHv45〜60の硬さを有す
るから、両者の硬さがほぼ近似することとなる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図について説明する。
図面は本発明の一実施例による半導体装置を示す。図に
おいて、１は99.99％以上の高純度の銅線、２は半導体
チップ、３は半導体チップ２の表面に形成され、極微
量、例えば10ppm〜5000ppm（原子数ppm）の金属，ガス
等の不純物が混入されたアルミニウム電極、４はリード
であり、上記アルミニウム電極３とリード４とは例えば
超音波併用熱圧着方式により銅線１でもって相互に結線
されている。
次に作用効果について説明する。
本装置においては、硬度がビッカー硬さでHv50〜60であ
る純度99.99％の銅ワイヤ１を用い、又アルミニウム電
極３に極微量の不純物を混入してその硬さをビッカース
硬さでHv45〜60としたので、両者の硬さが近似し、低い
超音波振動条件でもって充分な接合強度のボンディング
を安定に実現でき、これは本件発明者の実験によって確
認された。このことは、純度99.99％の銅線１が従来用
いられていた金線よりわずかに硬いことに対応してアル
ミニウム電極３の硬さを適度に高めたことにより、ボン
ディングの基本メカニズムである凝着現象がより促進さ
れたためであると考えられる。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明に係る半導体装置によれば、金属
細線として純度99.99％以上の銅線を用い、半導体チッ
プのアルミ電極に極微量の金属，ガス等の不純物を混入
し、両者の硬さを近似させるようにしたので、良好なボ
ンディング性を確保でき、金線に代えて銅線を使用する
ことが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例による半導体装置の概略構成図
である。 １…銅線、２…半導体チップ、３…電極、４…リード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】半導体チップの電極とリードとを金属細線
    によって結線して構成される半導体装置において、上記
    金属細線に99.99％以上の高純度の銅線を、上記半導体
    チップ上の電極に極微量の金属，ガス等の不純物を混入
    したアルミニウム薄膜を用いたことを特徴とする半導体
    装置。
JP60049787A 1985-03-01 1985-03-13 半導体装置 Expired - Lifetime JPH0680696B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60049787A JPH0680696B2 (ja) 1985-03-13 1985-03-13 半導体装置
KR1019860000462A KR910005701B1 (ko) 1985-03-01 1986-01-24 와이어본딩용 볼의 형성방법
US06/824,744 US4705204A (en) 1985-03-01 1986-01-31 Method of ball forming for wire bonding
GB8602740A GB2174032B (en) 1985-03-01 1986-02-04 Ball-type bonding wires for semiconductor devices and method for producing same
DE19863606224 DE3606224A1 (de) 1985-03-01 1986-02-26 Kugeltyp-bond-draehte fuer halbleitervorrichtungen und verfahren zu ihrer herstellung
DE3645066A DE3645066C2 (ja) 1985-03-01 1986-02-26
KR1019900000620A KR900007053B1 (ko) 1985-03-01 1990-01-19 반도체장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60049787A JPH0680696B2 (ja) 1985-03-13 1985-03-13 半導体装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61208231A JPS61208231A (ja) 1986-09-16
JPH0680696B2 true JPH0680696B2 (ja) 1994-10-12

Family

ID=12840868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60049787A Expired - Lifetime JPH0680696B2 (ja) 1985-03-01 1985-03-13 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0680696B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04150044A (ja) * 1990-10-12 1992-05-22 Nec Corp 半導体装置
JP6455109B2 (ja) * 2014-12-04 2019-01-23 富士電機株式会社 半導体装置及び半導体装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61208231A (ja) 1986-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0951011A (ja) 半導体チップのワイヤボンディング方法
JPS5873904A (ja) 銀充填ガラス
JPH0680696B2 (ja) 半導体装置
JPS60193365A (ja) リ−ドフレ−ム
JPS60171733A (ja) 半導体装置
JPH0357236A (ja) 樹脂封止型半導体装置の製造方法
JPS62136835A (ja) 半導体装置の製造方法
JPS638136Y2 (ja)
JPS61234556A (ja) ボンデイング用ワイヤ
JPH0226059A (ja) 樹脂封止型半導体装置
JPS61234540A (ja) 半導体装置
JPS586949A (ja) ボンデイングワイヤ−用銀−リチウム合金
JPS61125028A (ja) 半導体装置
JPS61278158A (ja) 半導体装置用リ−ドフレ−ム
JPS5790952A (en) Bonding wire
JPH02177341A (ja) 混成集積回路
JPS60136340A (ja) 炭化ケイ素と低融点ガラスの接合構造
JPS62136838A (ja) 半導体装置
Kamijo et al. Wire Bonding
JPH02112242A (ja) 半導体装置
JPH0380344B2 (ja)
JPS57128052A (en) Semiconductor device
JPH03169057A (ja) 半導体装置
JPS6367738A (ja) 半導体装置
JPS6032344A (ja) 半導体装置用パッケ−ジ

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term